JP2000114131A - 生産管理装置とその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の製品を同時に生産したり、１つの装置を
複数の工程で使用する生産ラインにおいて、適切に生産
進捗シミュレーションを行う。 【解決手段】タイムテーブル管理部１３０に装置ごとの
タイムテーブルを生成して生産ラインの状態を把握す
る。いずれかの装置でロットの処理が終了したら、製品
処理時間計算部１４０がその装置で処理する次のロット
を選択し、処理時間を算出してタイムテーブル管理部１
３０に入力する。タイムテーブル管理部１３０はその情
報でタイムテーブルを更新し、次の処理の終了を検出す
る。次工程が複数ある装置の場合には、その次工程にお
ける現在処理しているロットと仕掛りロットの全ロット
に対する処理終了時間を検出し、その終了時間に早い方
の工程を次工程とするロットの処理を先に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば半導体デ
バイスの生産ラインのような生産ラインにおいて、効率
よく生産が行えるように各工程における処理順序を決定
したり、適切に生産進捗状況の把握および予測を行うこ
とのできる生産管理装置とその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、製品製造の現場では、一つのラ
インでは一つの製品が生産されるのが普通である。また
その際には、製造装置、作業工程などを直列に並べ、各
工程では単一の前工程より流されてきた製造物を順に処
理して単一な次工程に流す、コンベアライン方式が取ら
れる場合が多い。このようなコンベアライン方式におけ
る製品製造現場の生産管理は、コンベアラインごとに、
ライン中の装置の処理能力や稼働率、作業効率などが把
握されて行われる。そしてこれにより、ライン全体がス
ムーズに流れ、たとえば単位時間当たりの出来上がり製
品数（生産効率）が大きくなるように装置負荷や各工程
における処理手順などが管理される。また、製造進捗状
況の予測や把握、デリバリ予測などが行われる。なお、
コンベアライン方式では、各工程における処理順序は先
入れ先出しの原則に基づいて単純に行えばよく、またラ
インの生産能力は生産能力の一番低い装置、工程に依存
して決まる場合が多いため、その生産管理はそれほど複
雑な処理とはならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえば半
導体デバイスの生産現場のようなある種の生産ラインの
なかには、ラインの流れが一方向でなかったり、単一の
ラインに生産工程フローが異なる複数製品を流すライン
などがある。そして、そのような生産ラインにおいて
は、製造物の流れが非常に複雑であるために、製造進捗
状況の把握や予測などが簡単には行えない、すなわち、
生産管理の処理が適切に行えないという不利益がある。

【０００４】たとえば、ある製品の最後の製造工程で使
用される装置の装置負荷について考えてみる。半導体デ
バイスの生産工程フローは、製品投入から製品出荷まで
数十日のものから数カ月のものまで雑多であるため、こ
の生産ラインで複数の製品を同時に生産している場合
は、この装置にその製品が仕掛かるのは投入後数カ月の
範囲でばらついてしまう。したがっって、その装置の負
荷を検出するのは大変難しい。もちろん、生産数量だけ
でこの装置の負荷を推測することは不可能であると言え
る。

【０００５】半導体デバイスの生産現場においても、コ
ンベアライン方式により生産を行えば、生産管理を適切
に行い効率よく生産を行うことができると考えられる。
しかし、このような半導体デバイスの生産ラインにおい
ては、１つのラインで同時に複数の製品を生産してい
る、１つの製造装置で複数の作業を行う、製造装置ごと
の処理能力の差が大きくコンベアライン方式にすると過
剰投資になってしまう、プロセスフロー（生産工程フロ
ー）が頻繁に変わる、などの理由があるため、コンベア
ライン方式にすることは現実的に難しい。

【０００６】しかしながら、製品を効率よく生産し、納
期に間に合うように適切に出荷するためには、製造進捗
状況を把握、予測、これによる出荷日の予測は不可欠で
ある。したがって、このような半導体デバイスの生産ラ
インのような、複雑な流れで製品が製造される生産ライ
ンにおいても、適切にそのような管理を行いたいという
要望があった。

【０００７】したがって本発明の目的は、生産工程フロ
ーの異なる複数の製品を同時に生産したり、１つの工程
を１つの生産工程フローの中で複数回使用して生産を行
うような生産ラインにおいて、効率よく生産が行えるよ
うに各工程における処理順序を決定することができ、ま
たこれにより適切に生産進捗状況の把握、予測を行うこ
とのできる生産管理装置を提供することにある。また、
本発明の他の目的は、生産工程フローの異なる複数の製
品を同時に生産したり、１つの工程を１つの生産工程フ
ローの中で複数回使用して生産を行うような生産ライン
において、効率よく生産が行えるように各工程における
処理順序を決定することができ、またこれにより適切に
生産進捗状況の把握、予測を行うことのできる生産管理
方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の生産管理装置は、所定単位ごとの生産物
を、所定の複数の工程を順に流すことにより、所望の製
品を生産する生産ラインにおける生産管理装置であっ
て、前記各工程の前記所定単位ごとの生産物に対する処
理状態を記録する処理状態記録手段と、前記記録されて
いる各工程の処理状態に基づいて、各工程における前記
生産物に対する処理の終了を順に検出する処理終了検出
手段と、前記処理の終了が検出された工程に対して、次
に処理する対象の前記所定単位ごとの生産物を選択する
処理対象選択手段と、前記選択された処理対象の生産物
の、当該工程における処理時間を検出する処理時間検出
手段と、前記記録されている当該工程の処理状態を、選
択された生産物に対して前記検出された処理時間処理を
行う状態に更新する処理状態更新手段とを有する。

【０００９】また、本発明の生産管理方法は、所定単位
ごとの生産物を、所定の複数の工程を順に流すことによ
り、所望の製品を生産する生産ラインにおける生産管理
方法であって、前記各工程の前記所定単位ごとの生産物
に対する処理状態を記録しておき、前記記録されている
各工程の処理状態に基づいて、各工程における前記生産
物に対する処理の終了を順に検出し、前記処理の終了が
検出された工程に対して、次に処理する対象の前記所定
単位ごとの生産物を選択し、前記選択された処理対象の
生産物の、当該工程における処理時間を検出し、前記記
録されている当該工程の処理状態を、前記選択された生
産物に対して前記検出された処理時間処理を行う状態に
更新する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について、
図１〜図１４を参照して説明する。

【００１１】まず最初に、本実施の形態において生産管
理装置を適用する生産ラインについて図１を参照して簡
単に説明する。本実施の形態においては、半導体デバイ
スの特にウェハー工程のラインに対して生産管理装置を
適用した場合を例示して本発明を説明する。半導体のウ
ェハー工程では、通常、複数のウェハーを有するロット
を単位として生産が行われる。したがって、各工程には
このロットを単位として製品が流され、生産管理もこの
ロットを単位として行うものとする。なお、以下の説明
においては、各工程は１つの製造装置を有し、その装置
で製造物に対して所定の処理を行うものとする。したが
って、装置を工程と実質的に同じ意味で使用する場合が
ある。

【００１２】図１は、その半導体ウェハー工程の一部を
示す図であり、同時にロットの流れを示す図である。具
体例を挙げて説明すると、図１に示す工程は、たとえ
ば、装置Ａはコータディベロパー、装置Ｂはドライエッ
チング装置、装置Ｃは剥離装置、装置ＤはＣＶＤ装置、
装置Ｅはイオン注入装置であり、ＭＯＳＦＥＴのゲート
電極加工からサイドウォール形成に至る工程である。す
なわち、装置Ａにおいてレジストパタンを形成し、装置
Ｂにおいてエッチングによりゲート電極を形成し、装置
Ｃにおいてレジストを剥離し、装置Ｄにおいて絶縁膜を
形成し、再び装置Ｂに戻ってエッチバック処理を行い、
装置Ｅにおいてイオン注入を行う工程である。

【００１３】この工程においては、各ロットは、装置Ａ
〜装置Ｄまでの各装置で順次処理された後、一旦装置Ｂ
に戻って装置Ｂで異なる処理を受け、最後の装置Ｅに送
られている。装置Ｂはこの工程フロー内で２回使用され
ているため、装置Ｂで仕掛かっているロットについて
は、あるロットは次工程が装置Ｃの工程となり、あるロ
ットは次工程が装置Ｅの工程となっている。なお、以後
の説明において、一般的に、装置Ａおよび装置Ｃ〜装置
Ｅのような出力先が特定されている装置および工程を単
一出力型装置および単一出力型工程、装置Ｂのような出
力先が分岐しているような装置および工程を分岐出力型
装置および分岐出力型工程と言うものとする。

【００１４】次に、本実施の形態の生産管理装置につい
て図２〜図１４を参照して説明する。まず、本実施の形
態の生産管理装置の構成について図２を参照して説明す
る。図２は、本実施の形態の生産管理装置の構成を示す
ブロック図である。生産管理装置１００は、基礎情報管
理部１１０、装置毎製品仕掛りテーブル管理部１２０、
タイムテーブル管理部１３０および製品処理時間計算部
１４０を有する。

【００１５】基礎情報管理部１１０は、前述したような
管理対象の生産ライン（以後、単に生産ラインと言
う。）に係わる基礎的な情報を記憶する。本発明に係わ
る基礎的な情報としては、装置生産能力計算用基礎情報
および生産阻害要素に係わる情報がある。

【００１６】装置生産能力計算用基礎情報は、各装置に
おける処理時間を算出するための基礎となる情報であ
る。装置生産能力計算用基礎情報について、図３を参照
して説明する。図３は、生産ラインの各工程の処理装置
の処理形態に基づく分類、および、各処理形態における
計算用基礎情報を示す図である。この生産ラインの全て
の処理装置は、バッチ式処理装置、枚葉式処理装置およ
び連続バッチ式処理装置のいずれかに分類される。

【００１７】バッチ式処理装置は、図３（ａ）に示すよ
うな、所定枚数ｘまでのウェハーについて一括してバッ
チ処理を行う装置である。したがって、バッチ式処理装
置の処理時間は、処理対象のウェハー数ｙが装置の仕様
枚数ｘ以下であれば１回のバッチ処理時間ａとなり、以
後、ｘ枚ごとに処理時間ａが余計にかかる。すなわち、
ロット構成枚数ｙが装置仕様枚数ｘを越えると、その枚
数に応じて処理時間は２倍、３倍と大きく変動すること
になる。具体的には、拡散炉などの装置がこのバッチ式
処理装置にあたる。

【００１８】枚葉式処理装置は、図３（ｂ）に示すよう
な、装置内に投入した１ロットから一枚ずつのウェハー
を取り出して処理を行い、１ロット分全て処理した時点
で装置から搬出する装置である。したがって、枚葉式処
理装置の処理時間は、ロットを装置にセットする時のセ
ットアップ時間ｂと、取り出す時のアンセットアップ時
間ｂ、および、各ウェハーに対する処理時間ａのウェハ
ー数ｙ分の時間の合計時間となる。その結果、処理時間
の構成枚数による差異は、ウェハー１枚の処理時間ａを
単位に変動し、一般に微変動となる。具体的には、ドラ
イエッチング装置などがこの枚葉式処理装置にあたる。

【００１９】連続バッチ式処理装置は、図３（ｃ）に示
すような、所定枚数ｘまでのウェハーについて一括して
バッチ処理を行うとともに、間隔ａごとに、このバッチ
処理を順次ｎ個まで並列に行えるような装置である。し
たがって、連続バッチ式処理装置の処理時間は、処理対
象のウェハー数ｙが装置の仕様枚数ｘ以下であれば１回
のバッチ処理時間ｄとなる点は通常のバッチ式処理装置
と同じであるが、仕様枚数ｘを越えても直ちに処理時間
が２倍になるものではなく、仕様枚数ｘごとにバッチ投
入間隔ａだけ増えていく。すなわち、バッチ間の投入時
間差ａにもよるが、１バッチの処理時間ｄが整数倍され
るわけではなく、比較的その変動幅は小さい。具体的に
は、洗浄装置などがこの連続バッチ式処理装置にあた
る。

【００２０】このように、生産ラインの各製造装置はこ
のような３つの形態に分類することができ、この分類ご
とに所定の算出方法で処理時間が算出される。この処理
時間の算出のための各装置ごとのパラメータが、装置生
産能力計算用基礎情報として基礎情報管理部１１０に記
憶される。なお、処理時間算出のためのパラメータは各
装置の形態ごとに異なるが、基礎情報管理部１１０にお
いては、図３（ｄ）に示すように共通的なパラメータを
設定し、各装置の形態ごとのパラメータをこれに対応付
けて記憶するようにしている。なお、各装置の形態ごと
の各パラメータの意味は、各装置の分類の説明の際に前
述した通りである。

【００２１】基礎情報管理部１１０に記憶される生産阻
害要素に係わる情報は、生産ラインの各装置における、
不慮のトラブルなど予測できない要因により生産に寄与
できない時間を、各装置における製品処理時間に組み入
れるための、各装置ごとの情報である。生産ラインを実
際に稼働すると、保守点検や不慮のトラブルなど（これ
を生産阻害要素と言う。）により装置が生産動作を行え
ない時間が必ず生じる。この時間を無視して製造進捗状
況の予測を行うことはできない。保守点検など予め予測
できる生産阻害要素は、後述するタイムテーブル管理部
１３０において実際にその生産阻害要素をスケジューリ
ングすることにより対応しているが、予測できない生産
阻害要素についてはそのようなスケジューリングはでき
ない。

【００２２】そこで、生産管理装置１００においては、
見込まれる予測できない生産阻害要素の時間を、製品の
処理時間に組み入れることにより、この生産阻害時間を
取り込むようにしている。具体的には、（１）により算
出される係数ｋを、算出される各装置の処理時間に掛け
合わせることにより、生産阻害時間を考慮した処理時間
を算出するようにしている。そのための各装置ごとの係
数ｋが、生産阻害要素に係わる情報として基礎情報管理
部１１０に記憶されているものである。

【００２３】

【数１】 ｋ＝（阻害要素を含めた製品処理時間） ／（製品数量および種類から求められる処理時間） …（１）

【００２４】基礎情報管理部１１０には、このような装
置生産能力計算用基礎情報および生産阻害要素に係わる
情報が記憶される。なお、基礎情報管理部１１０の記憶
されている各情報は、製品処理時間計算部１４０により
適宜参照される。

【００２５】装置毎製品仕掛りテーブル管理部１２０
は、生産ラインの各工程（装置）ごとの仕掛り品を管理
するためのテーブルを有し、そのテーブルのデータを、
製品処理時間算出のために製品処理時間計算部１４０に
対して適宜出力する。具体的には、この装置毎製品仕掛
りテーブル管理部１２０に記録されているテーブルは、
たとえば図１０および図１３に示すような内容であり、
生産ライン中の各装置ごとに、作業の分類ごとの仕掛り
品の数量が把握できるようなテーブルである。

【００２６】また、装置毎製品仕掛りテーブル管理部１
２０は、タイムテーブル管理部１３０からの指示に基づ
いて、装置毎製品仕掛りテーブルを適宜更新する。装置
毎製品仕掛りテーブル管理部１２０に対しては、タイム
テーブル管理部１３０より、いずれかの装置において作
業が終了した時、および、新たな製品が仕掛り品として
投入された時に、それらの事象に基づく情報更新の指示
が入力される。タイムテーブル管理部１３０はこの通知
を受けて、作業の終了の通知であれば、その仕掛り品の
情報をその装置より除外し、その製品における次の工程
の仕掛り品の待ち行列に加え、また、新規製品の投入の
通知であれば、その新たな仕掛り品の情報を、その製品
の最初の工程の仕掛り品の待ち行列に加えることによ
り、装置毎仕掛りテーブルを更新する。

【００２７】また、装置毎製品仕掛りテーブル管理部１
２０は、それまでに仕掛り品が無かった装置に対して新
たに仕掛り品が投入された場合には、製品処理時間計算
部１４０に対して、新たな製品処理時間算出のためのト
リガであるイベント発生の通知を行う。

【００２８】タイムテーブル管理部１３０は、生産ライ
ンにおける製造進捗状況および製造進捗予測を表したタ
イムテーブルを有しており、シミュレーション基準クロ
ックに基づいて逐次シミュレーション時間を進め、タイ
ムテーブルに基づいてイベントの発生を検出し、そのイ
ベントを製品処理時間計算部１４０に通知する。検出す
るイベントは、新たな製品が生産ラインに投入される時
刻となった時、および、いずれかの工程（装置）におけ
る処理が終了した時である。この通知に基づいて、製品
処理時間計算部１４０では次に開始する新たな処理の決
定およびその処理時間の算出を行い、その結果をタイム
テーブル管理部１３０に通知してくる。そこでタイムテ
ーブル管理部１３０は、この通知に基づいて、収容する
タイムテーブルを更新する。

【００２９】タイムテーブル管理部１３０に記録されて
いるタイムテーブルは、たとえば図１０または図１４に
示すようなテーブルであり、各製品の各工程ごとに、使
用装置、および、そこで行われている現在処理中の製品
および処理待ちの仕掛り品の処理スケジュールが、処理
状態および処理時間がわかるように記録されているもの
である。

【００３０】また、タイムテーブル管理部１３０には、
図示せぬ入力部より、生産ラインの進捗に係わる情報が
適宜入力される。たとえば、新たに投入される製品の情
報、および、予測された生産阻害要素に係わる情報であ
る。新たに投入される製品の情報は、装置毎製品仕掛り
テーブル管理部１２０に装置毎製品仕掛りテーブルの更
新のために出力されるとともに、その投入時間において
イベントを発生するために用いられる。また、生産阻害
要素に係わる情報は、その時間のタイムテーブルに組み
入れられることによりシミュレーションに反映される。

【００３１】この生産阻害様相に係わる処理について、
図４を参照して詳細に説明する。前述したように、生産
ラインを実際に稼働すると、保守点検や不慮のトラブル
などの生産阻害要素により装置が生産動作を行えない時
間が必ず生じる。このうち、不良のトラブルなど予測で
きない要因により生産に寄与できない時間は、基礎情報
管理部１１０および製品処理時間計算部１４０により、
見込まれる予測できない生産阻害要素の時間を製品の処
理時間に組み入れることにより対応している。タイムテ
ーブル管理部１３０においては、保守点検など予め予測
できる生産阻害要素に対応するための処理を行う。

【００３２】具体的には、図４に示すように、その予測
された生産阻害要素の時間をタイムテーブル上に設定
し、その時間にその装置で処理を行うことになっている
処理については、計算で求められた製品処理時間の生産
阻害要素の時間と重なりあっている部分の処理を、生産
阻害要素が終了した後にスケジューリングすることによ
り、生産阻害要素の発生に対応する。タイムテーブル管
理部１３０は、このような生産阻害要素に係わる処理も
行う。

【００３３】また、タイムテーブル管理部１３０は、い
ずれかの工程における処理の終了の情報、および、新た
な製品が仕掛りとして投入されたことの情報を、装置毎
製品仕掛りテーブル管理部１２０に装置毎製品仕掛りテ
ーブルの更新の指示とともに出力する。

【００３４】製品処理時間計算部１４０は、装置毎製品
仕掛りテーブル管理部１２０およびタイムテーブル管理
部１３０よりイベントの通知があった場合に、基礎情報
管理部１１０に記録されている情報、装置毎製品仕掛り
テーブル管理部１２０に記録されている装置毎製品仕掛
りテーブルの内容、および、タイムテーブル管理部１３
０に記録されているタイムテーブルの内容を参照して、
新たに開始する処理の決定を行い、また、その処理時間
の算出を行う。決定および算出された新たな処理および
その処理時間の情報は、タイムテーブル管理部１３０に
出力され、タイムテーブルの更新に供される。

【００３５】製品処理時間計算部１４０には、空き装置
へ製品仕掛りが投入された時、いずれかの装置において
作業が終了した時、および、新たな製品が投入された時
にイベントの通知が行われる。そして、これらのいずれ
の場合においても、製品処理時間計算部１４０は、その
装置において次に処理する仕掛り品を決定し、その処理
時間を算出する処理を行うことになる。この次の仕掛り
品の決定および処理時間の算出処理について、図５〜図
７を参照して詳細に説明する。なおここでは、図１に示
した生産ラインの装置Ｂにおいて、次の仕掛り品を決定
する場合を例示して製品処理時間計算部１４０における
処理を具体的に説明する。

【００３６】この装置Ｂは、図１に示すように、処理し
たロットの出力先が装置Ｃの場合と装置Ｅの場合がある
分岐出力型装置である。このような装置Ｂにおいて次に
処理を行う製品を決定する場合には、図５に示すよう
に、次工程の装置Ｃおよび装置Ｄにおける装置データを
比較して、いずれの装置に出力される製品を先に処理す
るかを決定する。そして、その際には、装置Ｃおよび装
置Ｅの、最大仕掛り製品数（Ａ）、総仕掛り処理時間
（Ｂ），および、製品仕掛り数（Ｃ）の各データを参照
する。

【００３７】以下、製品処理時間計算部１４０における
次の処理製品を決定する処理について、図６〜図８を参
照して説明する。図６は、製品処理時間計算部１４０に
おける次処理製品決定の処理を示すフローチャートであ
る。図７は、図６のステップＳ７における、各装置にお
ける全仕掛り品の処理を終了する時刻を検出する処理を
説明するための図である。図８は、各仕掛り製品の処理
時間を検出する処理を示すフローチャートである。

【００３８】次の処理製品を決定する際には、まず、そ
の次の処理製品を決定する装置が、単一出力型装置か分
岐出力型装置であるかをチェックする（ステップＳ
１）。仮にその装置が単一出力型装置である場合には、
処理待ちとして停滞している仕掛り品より最も停滞時間
の長い製品、換言すれば、最も早く待ち行列に投入され
た製品を選択し、それを次処理製品とすることで製品決
定の処理を終了する（ステップＳ２）。

【００３９】その装置が分岐出力型装置である場合には
（ステップＳ１）、その出力先である各装置における製
品仕掛り数（Ｃ）が、その装置の最大仕掛り製品数
（Ａ）よりも少ないか否かをチェックする（ステップＳ
３）。すなわち、装置Ｂの場合には、装置Ｃと装置Ｅの
両方において、各製品仕掛り数（Ｃ）が各最大製品仕掛
り製品数（Ａ）より少ないか否かをチェックする。いず
れの装置かにおいて、製品仕掛り数（Ｃ）が最大製品仕
掛り製品数（Ａ）以上となっている場合には（ステップ
Ｓ３）、さらに、両方の装置において各製品仕掛り数
（Ｃ）が各最大製品仕掛り製品数（Ａ）以上であるか否
かをチェックする（ステップＳ４）。

【００４０】両方の装置において各製品仕掛り数（Ｃ）
が各最大製品仕掛り製品数（Ａ）以上となっている場合
には、それらの装置の中で製品仕掛り数（Ｃ）と最大製
品仕掛り製品数（Ａ）との差が最も少ない装置を選択し
（ステップＳ５）、この装置に対して出力される仕掛り
品より最も停滞時間の長い製品、換言すれば、最も早く
待ち行列に投入された製品を選択し、それを次処理製品
とすることで製品決定の処理を終了する（ステップＳ
２）。

【００４１】出力先の複数の装置の中で、いずれか一方
の装置のみにおいて製品仕掛り数（Ｃ）が最大製品仕掛
り製品数（Ａ）以上となっている場合には（ステップＳ
４）、それらの装置の中で、最大製品仕掛り製品数
（Ａ）が最も少ない装置を選択し（ステップＳ６）、こ
の装置に対して出力される仕掛り品より最も停滞時間の
長い製品を選択し、それを次処理製品とすることで製品
決定の処理を終了する（ステップＳ２）。

【００４２】また、いずれの装置においても、製品仕掛
り数（Ｃ）が最大製品仕掛り製品数（Ａ）より少ない場
合には（ステップＳ３）、これら各装置において全仕掛
り品を処理し終える時刻を各々検出し、この時刻の近い
方の装置を選択する（ステップＳ７）。そして、選択さ
れた装置に対して出力される仕掛り品より最も停滞時間
の長い製品を選択し、それを次処理製品とすることで製
品決定の処理を終了する（ステップＳ８）。

【００４３】ステップＳ７における、各装置における全
仕掛り品の処理を終了する時刻を検出する処理は、図７
に示すように、まず、仕掛り製品の総処理時間を検出
し、これを現在各装置で処理している製品の残り処理時
間に加えることにより、換言すれば、現在各装置で処理
している製品の処理終了時刻に、仕掛り製品の総処理時
間を加えることにより行う。

【００４４】仕掛り製品の総処理時間は、各仕掛り製品
の処理時間を累計することにより求める。また、その各
仕掛り製品の処理時間は、図３を参照して説明したよう
に、各装置の処理形態と、その装置で一度に処理できる
バッチ枚数と、ロット構成ウェハー枚数により決定され
る。製品処理時間計算部１４０における処理として今一
度説明すると、図８に示すように、まず、その装置がバ
ッチ式処理装置であるか否かを検出し（ステップＳ１
０）、バッチ式処理装置であった場合には、ロットのウ
ェハー数ｙが装置の仕様枚数ｘ以下であるか否かをチェ
ックする（ステップＳ１１）。そして、ｙ≦ｘであれ
ば、この装置における処理時間（Ｂ）は、１回のバッチ
処理時間ａとされ（ステップＳ１４）、ｙ＞ｘであれ
ば、この装置における処理時間（Ｂ）は、ａ×roundup
(ｙ／ｘ) とされる。なお、roundup( ) は、自然数に
切り上げる演算を示す。

【００４５】また、装置がバッチ式処理装置でない場合
には（ステップＳ１０）、枚葉式処理装置であるか否か
を検出し（ステップＳ１２）、枚葉式処理装置だった場
合には、この装置における処理時間（Ｂ）は、ロットを
装置にセットする時のセットアップ時間ｂと、取り出す
時のアンセットアップ時間ｂ、および、各ウェハーに対
する処理時間ａのウェハー数ｙ分の時間の合計時間、す
なわち（ｂ＋ｃ）＋（ａ×ｘ）とされる（ステップＳ１
６）。

【００４６】ステップＳ１２において装置が枚葉式処理
装置でない場合には、その装置は連続バッチ式処理装置
ということになるので、次に、ロットのウェハー数ｙが
装置の仕様枚数ｘ以下であるか否かをチェックする（ス
テップＳ１３）。そして、ｙ≦ｘであれば、この装置に
おける処理時間（Ｂ）は、バッチ式処理装置と同じく１
回のバッチ処理時間ｄとされ（ステップＳ１７）、ｙ＞
ｘであれば、この装置における処理時間（Ｂ）は、１回
のバッチ処理時間ｄに、バッチ間隔時間ａをバッチ数だ
け加えた時間、すなわち、ｄ＋ａ×roundup(ｙ／ｘ) と
される。

【００４７】このようにして、各仕掛り品の処理時間を
検出し、さらにそれを累計して各装置ごとの全処理時間
を検出するが、実際には、ここで、前述したような予測
できない生産阻害要素を加味するための係数ｋをさらに
乗じて、最終的な全処理時間を検出する。この検出され
た全処理時間を、現在各装置で処理している製品の処理
終了時刻に加え、各装置における全仕掛り品の処理が終
了する時刻を検出する。そして、製品出力先の複数の装
置におけるこの処理終了時刻を比較し、最も早く全ての
処理が終了する装置を選択し、その装置に対する製品を
次の仕掛り品とすることで、全ての装置で製品仕掛り数
（Ｃ）が最大製品仕掛り製品数（Ａ）より少ない場合の
次処理製品の決定する。

【００４８】製品処理時間計算部１４０は、このように
して、次に処理する仕掛り品を決定したら、次にその仕
掛り品を処理するのに要する処理時間を算出する。この
処理時間を算出する処理は、図８を参照して前述した方
法と全く同じ方法により行うので、説明は省略する。そ
して、製品処理時間計算部１４０は、これら、仕掛り品
に係わる情報および処理時間に係わる情報を、タイムテ
ーブルを更新するために、タイムテーブル管理部１３０
に出力する。

【００４９】次に、このような構成の生産管理装置１０
０における動作について、生産ラインの具体例を用いて
説明する。まず、第１の具体例として、生産管理装置１
００を、単一の種類の製品を生産する図１に示したライ
ンでの製造進捗予測に適用した場合について図９〜図１
１を参照して説明する。図９は、図１に示す生産ライン
における、ある時点の各工程仕掛かり状況を示す図であ
る。なお、図９において、○および●は、ロットを示し
ている。なお、図９は、生産ラインの状態を説明するた
めの図であって、生産管理装置１００においては、実際
には、装置毎製品仕掛りテーブル管理部１２０に図１０
に示すような装置毎の製品仕掛りテーブルとして、同様
の内容が保持される。ただし、以後の説明は、理解の容
易のために、図９を参照して行う。

【００５０】ある時点で、図９（ａ）および図１０に示
すように、どの装置においても何ら処理が行われていな
い初期状態であるとする。このような場合には、まず、
製品処理時間計算部１４０は、基礎情報管理部１１０に
記録されている基礎情報および装置毎製品仕掛りテーブ
ル管理部１２０に記録されている装置毎製品仕掛りテー
ブルを参照して、各装置（工程）について、最初に処理
すべき製品を決定し、その各製品ごとの処理時間を算出
し、これらの情報を、タイムテーブル管理部１３０に出
力する。

【００５１】タイムテーブル管理部１３０は、入力され
た情報に基づいて、図１１（ａ）に示すようなタイムテ
ーブルを作成する。図１１（ａ）において、作業２の欄
が空白なのは、装置Ｂが作業５での製品処理に使用され
ており、作業２としての処理は行われていないためであ
る。そして、タイムテーブル管理部１３０は、シミュレ
ーションクロックを順次進めながらこのタイムテーブル
を参照して、前述したようなイベントの発生を検出す
る。その結果、時刻ｔ１における、作業４（装置Ｄ）の
処理の終了が最初の処理が終了として検出されるので、
タイムテーブル管理部１３０はこの処理の終了を製品処
理時間計算部１４０に通知する。なお、この装置Ｄでの
製品処理終了後における製品仕掛り状態は、図９（ｂ）
に示す状態となる。

【００５２】製品処理時間計算部１４０においては、図
６および図８にフローチャートを示したような処理を行
い、装置Ｄにおける次の処理製品を決定し、さらにその
処理時間を算出して、タイムテーブル管理部１３０に出
力する。タイムテーブル管理部１３０においては、製品
処理時間計算部１４０から入力された情報に基づいて、
タイムテーブルを更新する。その結果、たとえば、図１
１（ｂ）に示すようなタイムテーブルが得られる。タイ
ムテーブル管理部１３０は、この新たなタイムテーブル
を参照して、イベントの発生を検出する。その結果、時
刻ｔ２における、作業５（装置Ｂ）の処理の終了が検出
されるので、タイムテーブル管理部１３０はこの処理の
終了を製品処理時間計算部１４０に通知する。なお、こ
の装置Ｄでの製品処理終了後における製品仕掛り状態
は、図９（ｃ）に示す状態となる。

【００５３】製品処理時間計算部１４０においては、再
び図６および図８にフローチャートを示したような処理
を行い、装置Ｂにおける次の処理製品を決定する。ただ
し、装置Ｂは分岐出力型装置であるために、次工程であ
る装置Ｃと装置Ｅの仕掛り状態に基づいて、処理製品が
決定される。処理製品が決定したら、さらにその処理時
間を算出して、タイムテーブル管理部１３０に出力す
る。以後同様に、タイムテーブル管理部１３０において
タイムテーブルが更新され、製品処理終了のイベントが
検出され、製品処理時間計算部１４０において次の処理
製品および処理時間が求められる処理が、順次繰り返さ
れることにより、この生産ラインにおける製造進捗シミ
ュレーションが行われる。

【００５４】そして、これにより、製造進捗状況の把握
や予測、個々の製品についてのデリバリ予測、実際の生
産ラインにおける各装置（工程）での処理製品の決定な
どが行える。

【００５５】次に、第２の具体例として、生産管理装置
１００を、複数の種類の製品が同時に生産されるライン
での製造進捗予測に適用した場合について図１２〜図１
４を参照して説明する。図１２は、ある時点の各工程仕
掛かり状況を示す図である。図示のごとく、この生産ラ
インは、ＴｙｐｅαとＴｙｐｅβという２種類の製品を
生産するラインである。このような場合においても、装
置毎製品仕掛りテーブルおよびタイムテーブルを、各製
品ごとに分けて管理することにより、前述した１種類の
製品の生産を管理する場合と全く同じ方法により処理を
行うことができる。

【００５６】すなわち、装置毎製品仕掛りテーブル管理
部１２０には、この複数製品が区別可能なような、たと
えば図１３に示すような構成の装置毎製品仕掛りテーブ
ルが形成される。この装置毎製品仕掛りテーブルを見れ
ば、装置Ｃが分岐出力型装置であり、２週類の製品Ｔｙ
ｐｅαおよびＴｙｐｅβの両方の製造に用いられている
ことがわかる。そして、製品処理時間計算部１４０にお
いては、この装置毎製品仕掛りテーブルを参照し、各装
置ごとの処理製品を決定し、処理時間を算出してタイム
テーブル管理部１３０に出力する。

【００５７】タイムテーブル管理部１３０は、入力され
た情報に基づいて、図１４（ａ）に示すような製品ごと
のタイムテーブルを作成する。なお、図１４（ａ）にお
いて、製品Ｔｙｐｅβの作業３が空白で何ら処理が行わ
れていないのは、製品Ｔｙｐｅαの作業３のために装置
Ｃが使用されているためである。また、このタイムテー
ブルを見れば、製品処理時間計算部１４０において装置
Ｃの処理製品として製品Ｔｙｐｅαが選択されたのは、
各製品における装置Ｃの次工程である装置Ｄと装置Ｈの
その時点での全処理終了時刻が、装置Ｄの方が早いため
であることがわかる。

【００５８】そして、タイムテーブル管理部１３０は、
単一の製品を生産する場合と同様に、シミュレーション
クロックを順次進めながらこのタイムテーブルを参照し
て、前述したようなイベントの発生を検出する。その結
果、時刻ｔ１における、製品Ｔｙｐｅαの作業３（装置
Ｃ）の終了が最初の処理が終了として検出され、タイム
テーブル管理部１３０は、この処理の終了を製品処理時
間計算部１４０に通知する。この装置Ｃでの製品処理終
了後における製品仕掛り状態は、図１４（ｂ）に示す状
態となる。

【００５９】製品処理時間計算部１４０においては、装
置Ｃにおける次の処理製品を決定し、さらにその処理時
間を算出して、タイムテーブル管理部１３０に出力す
る。この場合には、装置Ｄと装置Ｈの全処理終了時刻
が、装置Ｈの方が早いため、製品Ｔｙｐｅβの製品が装
置Ｃの処理対象として選択される。その結果、タイムテ
ーブル管理部１３０においては、さらに図１４（ｂ）に
示すようなタイムテーブルが生成される。以後同様に、
タイムテーブル管理部１３０において製品処理終了のイ
ベントを検出し、製品処理時間計算部１４０において次
の処理製品および処理時間を求める処理を順次繰り返す
ことにより、このような複数の製品を生産する生産ライ
ンにおいても、適切に製造進捗シミュレーションが行わ
れる。

【００６０】このように、本実施の形態の生産管理装置
１００においては、タイムテーブルを生成し、このタイ
ムテーブルに基づいて各工程の処理が終了するというイ
ベントを検出し、このイベントの発生ごとに仕掛り品の
状態をチェックして、その工程で次に処理を行う製品の
決定し、処理時間を算出するという処理を繰り返し、生
産ラインの製造シミュレーションを行っている。また、
その際には、各テーブルを製品ごとにもつことにより、
複数製品を製造するラインにおいても容易にこれらの処
理が行えるようにしている。

【００６１】その結果、複数の製品を同時に生産するラ
インや、単一の装置を単一の生産工程フローの中で複数
回使用することがあるような生産ラインにおいても、製
造進捗状況の把握、製造進捗状況の予測が可能となる。
その結果、より現実的な、装置負荷の検証などの生産計
画の検証を行うことができる。また、製造進捗予測が行
えることにより、適切な製品仕掛り数を求めることが可
能となり、効率よく生産を行うことができる。また、デ
リバリ予測なども容易に可能となる。

【００６２】なお、本発明は、本実施の形態に限られる
ものではなく、任意好適な種々の改変が可能である。た
とえば、本実施の形態においては、半導体デバイスの生
産ラインにおける生産管理装置および方法について説明
したが、半導体デバイスに限られず、任意の製品の生産
ラインに適用可能なことは明らかである。また、本実施
の形態においては、生産の構成単位（ロット）を全て同
数量の製品（ウェハー）からなるものとしたが、このよ
うな制限も何ら必要なものではなく、任意のロット構
成、各々任意の数量の製品を有する処理単位ごとに、生
産管理を行うようにしてもよい。また、生産管理装置１
００の実際のハードウェア構成などは、何ら限定される
ものでなく、任意の構成でよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
生産工程フローの異なる複数の製品を同時に生産した
り、１つの工程を１つの生産工程フローの中で複数回使
用して生産を行うような生産ラインにおいても、効率よ
く生産が行えるように各工程における処理順序を決定す
ることができ、またこれにより適切に生産進捗状況の把
握、予測を行うことのできる生産管理装置および生産管
理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の生産管理装置を適用する生産
ラインの一例である、半導体ウェハー工程の一部を示す
図である。

【図２】図２は、本発明の一実施の形態の生産管理装置
の構成を示すブロック図である。

【図３】図３は、生産ラインの各工程の処理装置の処理
形態に基づく分類、および、各処理形態における計算用
基礎情報を示す図である。

【図４】図４は、図２に示した生産管理装置のタイムテ
ーブル管理部で行われる予測された生産阻害要素に対す
る処理を説明するための図である。

【図５】図５は、分岐出力型装置における処理対象製品
の選択の状態およびその選択の際の参照データを説明す
るための図である。

【図６】図６は、図２に示した生産管理装置の製品処理
時間計算部で行われる処理対象の製品を決定する処理を
示すフローチャートである。

【図７】図７は、図６に示した処理対象の製品を決定す
る処理における全仕掛り品に対する処理終了時刻を説明
するための図である。

【図８】図８は、図２に示した生産管理装置の製品処理
時間計算部で行われる処理時間の算出処理を示すフロー
チャートである。

【図９】図９は、単一製品を生産する生産ラインにおけ
る、各工程仕掛かり状況を示す図である。

【図１０】図１０は、単一製品を生産する生産ラインに
おける、図２に示した生産管理装置の装置毎製品仕掛り
テーブル管理部に収容される装置毎製品仕掛りテーブル
の例を示す図である。

【図１１】図１１は、単一製品を生産する生産ラインに
おける、図２に示した生産管理装置のタイムテーブル管
理部に収容されるタイムテーブルの例を示す図である。

【図１２】図１２は、複数製品を生産する生産ラインに
おける、各工程仕掛かり状況を示す図である。

【図１３】図１３は、複数製品を生産する生産ラインに
おける、図２に示した生産管理装置の装置毎製品仕掛り
テーブル管理部に収容される装置毎製品仕掛りテーブル
の例を示す図である。

【図１４】図１４は、複数製品を生産する生産ラインに
おける、図２に示した生産管理装置のタイムテーブル管
理部に収容されるタイムテーブルの例を示す図である。

【符号の説明】

１００…生産管理装置、１１０…基礎情報管理部、１２
０…装置毎製品仕掛りテーブル管理部、１３０…タイム
テーブル管理部、１４０…製品処理時間計算部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定単位ごとの生産物を、所定の複数の工
   程を順に流すことにより、所望の製品を生産する生産ラ
   インにおける生産管理装置であって、 前記各工程の前記所定単位ごとの生産物に対する処理状
   態を記録する処理状態記録手段と、 前記記録されている各工程の処理状態に基づいて、各工
   程における前記生産物に対する処理の終了を順に検出す
   る処理終了検出手段と、 前記処理の終了が検出された工程に対して、次に処理す
   る対象の前記所定単位ごとの生産物を選択する処理対象
   選択手段と、 前記選択された処理対象の生産物の、当該工程における
   処理時間を検出する処理時間検出手段と、 前記記録されている当該工程の処理状態を、前記選択さ
   れた生産物に対して前記検出された処理時間処理を行う
   状態に更新する処理状態更新手段とを有する生産管理装
   置。
2. 【請求項２】前記各工程における処理待ちの前記所定単
   位ごとの生産物を管理する仕掛り管理手段をさらに有
   し、 前記処理終了検出手段は、前記検出した処理の終了した
   生産物について、当該生産物の次工程における処理待ち
   の生産物として、当該生産物に係わる情報を前記仕掛り
   管理手段に入力し、 前記処理対象選択手段は、前記処理の終了が検出された
   工程に対して、前記仕掛り管理手段において管理されて
   いる当該工程に対する処理待ちの所定単位ごとの生産物
   より、次の処理対象の生産物を選択する請求項１に記載
   の生産管理装置。
3. 【請求項３】前記生産ラインは、前工程または後工程ま
   たはその両方が異なる複数種類の生産物に対して所定の
   処理を行う工程を有する生産ラインであり、 前記処理状態記録手段は、前記各工程の処理状態を、前
   記生産物の種類ごとに記録し、 前記仕掛り管理手段は、前記処理待ちの前記生産物を、
   前記生産物の種類ごとに管理する請求項２に記載の生産
   管理装置。
4. 【請求項４】前記処理対象選択手段は、処理対象の候補
   である前記所定単位ごとの生産物に対して、当該工程の
   次の工程における現在処理中の生産物および前記処理待
   ちとなっている生産物に対する全処理終了時刻を、当該
   次の工程の種類ごとに算出し、前記全処理終了時刻の最
   も早い工程を次の工程とする処理待ちの前記生産物を選
   択する請求項３に記載の生産管理装置。
5. 【請求項５】前記生産ラインは、半導体装置のウェハー
   工程生産ラインであり、 前記所定単位ごとの生産物は、所定枚数のウェハーによ
   り構成されたウェハーロットである請求項４に記載の生
   産管理装置。
6. 【請求項６】所定単位ごとの生産物を、所定の複数の工
   程を順に流すことにより、所望の製品を生産する生産ラ
   インにおける生産管理方法であって、 前記各工程の前記所定単位ごとの生産物に対する処理状
   態を記録しておき、 前記記録されている各工程の処理状態に基づいて、各工
   程における前記生産物に対する処理の終了を順に検出
   し、 前記処理の終了が検出された工程に対して、次に処理す
   る対象の前記所定単位ごとの生産物を選択し、 前記選択された処理対象の生産物の、当該工程における
   処理時間を検出し、 前記記録されている当該工程の処理状態を、前記選択さ
   れた生産物に対して前記検出された処理時間処理を行う
   状態に更新する生産管理方法。
7. 【請求項７】前記各工程における処理待ちの前記所定単
   位ごとの生産物を仕掛り情報として記録しておき、 前記検出した処理の終了した生産物について、当該生産
   物の次工程における処理待ちの生産物として、当該生産
   物に係わる情報を前記仕掛り情報に記録し、 前記処理対象の選択は、前記処理の終了が検出された工
   程に対して、前記仕掛り情報として記録されている当該
   工程に対する処理待ちの所定単位ごとの生産物より、次
   の処理対象の生産物を選択する請求項６に記載の生産管
   理方法。
8. 【請求項８】前記生産ラインは、前工程または後工程ま
   たはその両方が異なる複数種類の生産物に対して所定の
   処理を行う工程を有する生産ラインであり、 前記各工程の処理状態は、前記生産物の種類ごとに記録
   し、 前記処理待ちの前記生産物を、前記生産物の種類ごとに
   前記仕掛り情報として記録する請求項７に記載の生産管
   理方法。
9. 【請求項９】前記処理対象の選択は、処理対象の候補で
   ある前記所定単位ごとの生産物に対して、当該工程の次
   の工程における現在処理中の生産物および前記処理待ち
   となっている生産物に対する全処理終了時刻を、当該次
   の工程の種類ごとに算出し、前記全処理終了時刻の最も
   早い工程を次の工程とする処理待ちの前記生産物を選択
   する請求項８に記載の生産管理方法。
10. 【請求項１０】前記生産ラインは、半導体装置のウェハ
    ー工程生産ラインであり、 前記所定単位ごとの生産物は、所定枚数のウェハーによ
    り構成されたウェハーロットである請求項９に記載の生
    産管理方法。